Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Al - основа легких и прочных сплавов. Раскислитель стали. Используется для получения ряда металлов алюминотермическим методом.
Оксид алюминия Al2O3 O=Al–O–Al=O Глинозем, корунд, окрашенный – рубин (красный), сапфир (синий). Твердое тугоплавкое (tº пл.=2050º С) вещество; существует в нескольких кристаллических модификациях. Получение Получают: · Окислением металла: 4Al + 3O2 → 2Al2O3; · Термическим разложением гидроксида: 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств; не растворяется в воде. · Реагирует с кислотами и растворами щелочей: Как основной оксид: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O; Как кислотный оксид: Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]; · Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов: Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2(алюминат натрия) + CO2↑; Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O↑ Гидроксид алюминия Al(OH)3 Получение · Осаждением из растворов солей щелочами или гидроксидом аммония: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl; Al3+ + 3OH - → Al(OH)3↓ белый Al2(SO4)3 + 6NH4OH → 2Al(OH)3↓ + 3(NH4)2SO4; Al3+ + 3NH4OH → Al(OH)3↓ + 3NH4; · Слабым подкислением растворов алюминатов: Na[Al(OH)4] + CO2 → Al(OH)3↓ + NaHCO3 Амфотерный гидроксид: · Как основание реагирует с кислотами: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O; · Как кислота взаимодействует с растворами щелочей: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия) Алюминотермия (от алюминий и греч. thé rme — теплота), алюминотермический процесс, получение металлов и сплавов восстановлением оксидов металлов алюминием. Шихта (из порошкообразных материалов) засыпается в плавильную шахту или тигель и поджигается с помощью запальной смеси. Если при восстановлении выделяется много теплоты, осуществляется внепечная алюминотермия, без подвода тепла извне, развивается высокая температура (1900 – 2400°С), процесс протекает с большой скоростью, образующиеся металл и шлак хорошо разделяются. Если теплоты выделяется недостаточно, в шихту вводят подогревающую добавку или проводят плавку в дуговых печах (электропечная алюминотермия). В Россиии электропечная алюминотермия широко распространена. Алюминотермию применяют для получения низкоуглеродистых легирующих сплавов трудновосстановимых металлов — титана, ниобия, циркония, бора, хрома и др., для сварки рельсов и деталей стального литья; для получения огнеупора – термиткорунда. Алюминотермический метод открыт русским учёным Н. Н. Бекетовым (1859), в промышленности внепечной процесс освоен немецким химиком Г. Гольдшмидтом (1898).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ Тема 2: «Химия элементов» Тема 2a: «Металлы» Задание 1: Составьте электронную формулу для указанного атома элемента. Укажите низшую и высшую его степень окисления. Приведите формулы оксидов и гидроксидов в характерных для данного элемента степенях окисления и укажите их характер.
Задание 2: Осуществите превращения. Составьте молекулярные и ионные уравнения. 1. Ni(OH)2 ® (NiOH)2SO4 ® NiSO4 ® Ni(OH)2 2. CuSO4 ® (CuOH)2SO4 ® Cu(OH)2 ® CuOHNO3 3. Bi(NO3)3 ® BiOH(NO3)2 ® Bi(OH)3 ® Bi2O3 4. Co(OH)2 ® CoOHCl ® CoCl2 ® Co(NO3)2 5. Pb(NO3)2 ® PbOHNO3 ® Pb(OH)2 ® K2PbO2 6. NiCl2 ® Ni(OH)2 ®NiOHCl ® NiCl2 7. CrOHCl2 ® CrCl3 ® Cr(OH)3 ® CrOHSO4 8. (SnOH)2SO4 ® SnSO4 ® Sn(OH)2 ® Na2SnO2 9. NiBr2 ® NiOHBr ®Ni(OH)2 ® NiSO4 10. CoSO4 ® Co(OH)2 ® (CoOH)2SO4 ® Co(NO3)2 11. [Cr(OH)2]2SO4 ® CrOHSO4 ® Cr2(SO4)3 ® CrCl3 12. NiSO4 ® (NiOH)2SO4 ® Ni(OH)2 ® NiBr2 13. FeOHSO4 ® Fe2(SO4)3 ® Fe(OH)3 ® FeCl3 14. NiBr2 ® Ni(OH)2 ® NiOHCl ® NiCl2 15. Al(OH)3 ® Al(OH)2Cl ® AlCl3 ® Al(NO3)3 16. Sn(OH)2 ® SnOHCl ® K2SnO2 ® Sn(OH)2 17. CoCl2 ® Co(OH)2 ® (CuOH)2SO4 ® CoSO4 18. Bi(OH)3 ® Bi(OH)2NO3 ® Bi(OH)3 ® Bi2O3 19. Cu(OH)2 ® CuOHCl ® CuCl2 ® Cu(NO3)2 20. CoSO4 ® (CoOH)2SO4 ® Co(OH)2 ® Co(NO3)2 21. Ni(NO3)2 ® NiOHNO3 ® Ni(OH)2 ® (NiOH)2SO4 22. Bi(OH)2NO3 ® Bi(NO3)3 ® Bi(OH)3 ® Bi(NO3)3 23. Cr2(SO4)3 ® CrOHSO4 ® Cr(OH)3 ® K3CrO3 24. SnCl2 ® SnOHCl ® Na2SnO2 ® Sn(OH)2 25. Pb(NO3)2 ® Pb(OH)NO3 ® Pb(OH)2 ® K2PbO2 26. Na2CO3 ® NaHCO3 ® H2CO3 ® K2CO3 27. AlCl3 ® Al(OH)3 ® Al(OH)2Cl ® Al(NO3)3 28. MgO ® Mg(NO3)2 ® Mg(OH)2 ® MgCl2 29. Na2S ® NaHS ® Na2S ® H2S 30. H2SO3 ® KHSO3 ® K2SO3 ® H2SO3 Задание 3: Напишите уравнения реакций (по две для каждого варианта) и составьте к ним электронно-ионные схемы. Для реакций металлов с H2SO4 концентрированной и HNO3 значение потенциала окислителя примите равным более 1 В. Оцените практическую устойчивость металлов в данной среде.
Задание 4. Составьте электронную схему и молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции (см. таблицу электродных потенциалов). 1. KMnO4 + MnSO4 + H2O → MnO2 + … 2. FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → 3. NaCrO2 + H2O2 + NaOH → 4. Ni(OH)2 + Br2 + NaOH → 5. Co(OH)3 + HCl → 6. Fe(OH)2 + O2 + H2O → 7. Cr2O3 + KClO3 + NaOH → 8. TiOSO4 + Zn + H2SO4 → 9. N2H4 + Zn + KOH + H2O → [Zn(OH)4]2- +... 10. CrCl3 + HCl + Zn → CrCl2 +... 11. KBr + KMnO4 + H2SO4 → 12. Na2MoO4 + HCl + Al → MoCl2+ … 13. C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 CO2 + …. 14. FeS2 + HNO3(конц.) → NO + … 15. MnSO4 + NaBiO3 + HNO3 → 16. Bi(NO3)3 + Na2S2O8 + NaOH → 17. PbS + HNO3 → NO2 + … 18. C2H2O4 + KMnO4 + H2SO4 → CO2 + …. 19. KI + K2Cr2O7 + H2SO4 → I2 + …. 20. Bi(NO3)3 + Br2 + KOH → 21. CrCl3 + H2O2 + KOH → 22. KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → 23. MnO2 + HCl → 24. MnO2 + KI + H2SO4 → I2+ …. 25. PbS + H2O2 + H2SO4 → 26. H2O2 + Hg(NO3)2 + NaOH → Hg + …. 27. Fe2O3 + KNO3 + KOH → NO2 - + …. 28. FeCl3 + Br2 + KOH → FeO42 - + …. 29. NaCrO2 + NaClO + NaOH ® 30. SnSO4 + Ag2O3+NaOH ® AgO + …. Тема 2б: «Неметаллы» Задание 1: Составьте электронную формулу для указанного атома элемента. Укажите низшую и высшую его степень окисления. Приведите формулы оксидов и гидроксидов в характерных для данного элемента степенях окисления и укажите их характер.
Задание 2. Составьте электронную схему и молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции (см. таблицу электродных потенциалов). 1. С + HNO3 → 2. S + HNO3 → 3. Na2SeO3 + KBrO +H2O ® 4. NaNO2 + Na2S + H2SO4 ® NO + …. 5. Na2SeO3 + SO2 + H2O ® 6. HClO + SO2 + H2O ® Cl2 +….. 7. Cl2 + J2 + KOH ® JO3- +….. 8. Na2SO3 + NaClO3 + H2SO4 ® 9. J2 + KOH ® 10. H2SO3 + H2S ® S 11. H3AsO3 + I2 + H2O ® 12. H2S + Cl2 + H2O ® 13. Sb2O3 + HBrO3 ® 14. KIO3 + KI + H2SO4 ® 15. I2 + Cl2 + H2O ® 16. Cl2 + KOH ® 17. H2O2 + I2+ H2O ® HIO3 +…. 18. H2O2 + As2S3 + NH4OH → (NH4)3AsO4 + S+… 19. H2O2 + H2S + H2O ® 20. Na2O + KI + H2SO4 ® 21. KIO4 + Br2 + KOH ® BrO3 - + … 22. Cl2 + NO + H2O ® NO3 - + … 23. H2S + HClO + H2O → 24. HCl + HNO3 → 25. KI + HNO3 → NO + … 26. SO2 + NaIO3 + H2O → I - + … 27. H3PO3 + KMnO4 + H2SO4 → H3PO4 +.. 28. Na3AsO3 + I2 + H2O ® 29. I2 + Na2SO3 + H2O ® 30. NH2OH + I2 + H2O ® N2 + …. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для вузов /Н. В. Коровин. – 10-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2008. – 557 с. 2. Угай А.Я. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов /А.Я.Угай. – 5-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2007. – 527 с. 3. Гельфман М.И. Химия: учебник для студентов, обучающихся по техническим специальностям и направлениям / М.И. Гельфман, В.П. Юстратов. – 3-е изд., стер. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2003. – 480 с. 4. Глинка Н.Л. Общая химия: учебное пособие для вузов /Н.Л.Глинка; под ред. А.И. Ермакова. – 30-е изд. испр. – М.: Интеграл-ПРЕСС, 2009. – 728 с. 5. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебное пособие для студентов нехим. специальностей /Н.Л.Глинка; под ред. В.А. Рабиновича, Х.М. Рубинной. – Изд. стер. – М.: Интеграл–ПРЕСС, 2006. – 204 с. 6. Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А. Равделя, А.М. Пономаревой. – Л.: Химия, 1986. – 232 с. ПРИЛОЖЕНИЕ СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Таблица П.1 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 81; Нарушение авторского права страницы